Завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

1. Фільтр гідродинамічний прямоструминний, що містить корпус з патрубками, у якому розташовані співвісно з ним фільтроелемент і завихрювач, а порожнина між корпусом фільтра і поверхнею фільтроелемента виконана змінного перерізу і сполучена з брудопасткою, який відрізняється тим, що його забезпечено обтічником, розміщеним усередині фільтроелемента, причому передній кінець фільтроелемента закріплено на обтічнику, а задній - на кінці корпусу, який сполучено кільцевою щілиною з каналом брудопастки ексцентрично до його центру перерізу.

2. Фільтр гідродинамічний прямоструминний за п. 1, який відрізняється тим, що завихрювач розміщено ззовні фільтроелемента перед кільцевою щілиною, робоча порожнина між обтічником і корпусом має постійний переріз, а канал брудопастки виконано спірально-гвинтовим, розміщено навколо корпусу фільтра і з'єднано зі згущувачем.

3. Фільтр гідродинамічний прямоструминний за п. 1, який відрізняється тим, що згущувач шламу забезпечено розділовою камерою, переріз якої звужується за рахунок встановленого з похилом зворотного фільтроелемента, за яким розташовано зворотний канал, що приєднано через корпус до вхідної порожнини фільтра після завихрювача перед кільцевою щілиною і зорієнтовано по дотичній до вектора швидкості рідини.

4. Фільтр гідродинамічний прямоструминний за п. 1, який відрізняється тим, що подовжній переріз спірально-гвинтового каналу виконано згідно із законом логарифмічної спіралі, а внутрішній поперечний переріз виконано круглої форми.

5. Фільтр гідродинамічний прямоструминний за п. 1, який відрізняється тим, що розділову камеру згущувача шламу забезпечено шламовим каналом з дросельним клапаном у вигляді регульованої заслінки і сполучено зі зливом.

Текст

1. Фільтр гідродинамічний прямоструминний, що містить корпус з патрубками, у якому розташовані співвісно з ним фільтроелемент і завихрювач, а порожнина між корпусом фільтра і поверхнею фільтроелемента виконана змінного перерізу і сполучена з брудопасткою, який відрізняється тим, що його забезпечено обтічником, розміщеним усередині фільтроелемента, причому передній кінець фільтроелемента закріплено на обтічнику, а задній - на кінці корпусу, який сполучено кільцевою щілиною з каналом брудопастки ексцентрично до його центру перерізу. C2 2 (19) 1 3 гідравлічний опір фільтру, знижує його пропускну спроможність, зменшує якість очищення. Крім того, брудопастка має великий об'єм, її спорожнення від забруднення слід проводити циклічно, що істотно ускладнює обслуговування, а об'єм зливу занадто великий і досягає 10-20 % від загального об'єму фільтрованої рідини. Найбільш близьким по технічній суті і ефективності є гідродинамічний фільтр, що містить корпус з патрубками, що підводять і відводять робочу рідину, розташований в корпусі співвісно з ним фільтроелемент, а також брудопастку у вигляді бункера для прийому осаджених домішок і відвідної дросельної трубки для зливу рідини у ванну або для подальшої регенерації, причому порожнина між корпусом фільтра і поверхнею фільтроелемента виконана змінного перерізу [А.с. СССР №869103 В01D 27/10, БИ №10, 15.03.84]. Основними недоліками цього гідродинамічного фільтра є складність конструкції, великі габаритні розміри, зворотнопоточний рух рідини, що значно підвищує гідравлічний опір фільтру, знижує його пропускну спроможність, зменшує якість очищення, а у злив після фільтрування іде значний об'єм робочої рідини. Крім того, брудопастка, яка представлена у вигляді бункера-накопичувача, має великий об'єм, а її очищення слід проводити циклічно, що вимагає зупинки роботи фільтра або додаткової установки байпасної системи, що істотно ускладнює обслуговування. У основу винаходу поставлено задачу розробити такий гідродинамічний фільтр, в якому, завдяки створенню прямопоточного руху робочої рідини і зміни її швидкості, а також новій конструкції брудопастки і приєднаного до неї згущувача, досягти спрощення конструкції фільтра, зменшення його розмірів, зниження його гідравлічного опору і об'єму зливу рідини, поліпшення тонкості очищення, спрощення експлуатаційного обслуговування. Ця технічна задача досягається тим, що у гідродинамічного фільтра, що містить корпус з патрубками, у якому розташовані співвісно з ним фільтроелемент і завихрювач, а порожнина між корпусом фільтра і поверхнею фільтроелемента виконана змінного перерізу і сполучена з брудопасткою, відповідно винаходу, його забезпечено обтічником, розміщеним усередині фільтроелемента, причому передній кінець фільтроелемента закріплено на обтічнику, а задній - на кінці корпусу, який сполучено кільцевою щілиною з каналом брудопастки ексцентрично до його центру перерізу. Доцільно завихрювач розмістити ззовні фільтроелемента перед кільцевою щілиною, робоча порожнина між обтічником і корпусом виконати постійного перерізу, а канал брудопастки виконати спірально-гвинтовим, розмістити навколо корпусу фільтра і з'єднати зі згущувачем. Доцільно згущувач шламу забезпечити розділовою камерою, перетин якої звужується за рахунок встановленого з похилом зворотного фільтроелемента, за яким розташувати зворотний канал, що приєднаний через корпус до вхідної порожнини фільтра після завихрювача перед кільцевою щіли 96546 4 ною і зорієнтований по дотичній до вектору швидкості рідини. Доцільно подовжній переріз спіральногвинтового каналу виконати згідно із законом логарифмічної спіралі, а внутрішній поперечний переріз виконати круглої форми. Крім того, доцільно, розділову камеру згущувача шламу забезпечити шламовим каналом з дросельним клапаном у вигляді регульованої заслінки і сполучити зі зливом. Технічна суть і принцип дії запропонованого фільтра пояснюється кресленням, загальний вигляд. Фільтр гідродинамічний прямоструминний складається з корпусу 1 з патрубками вводу 2 робочої рідини і відводу 3 очищеної рідини. У корпусі 1 співвісно розміщено фільтроелемент 4, усередині якого співвісно з ним встановлено обтічник 5. Між корпусом 1 фільтра і обтічником 5 створена робоча порожнина 6 постійного перерізу. Вхідна порожнина 7 між корпусом 1 і поверхнею фільтроелемента 4 звужується по ходу руху рідини. Передній кінець фільтроелемента 4 закріплено на обтічнику 5, а задній - на кінці корпусу 1, який з'єднано кільцевою щілиною 8 з спірально-гвинтовим каналом 9 брудопастки. Вхідна порожнина 7 звужується уздовж потоку рідині. Перед кільцевою щілиною 8 вхідної порожнині 7 розміщено завихрювач 10. Брудопастка містить спірально-гвинтовий канал 9 навколо корпусу 1 і переходить в розділову камеру 11 згущувача, переріз якої звужується за рахунок встановленого з похилом зворотного фільтроелемента 12, за яким розташовано зворотній канал 13, що приєднано через корпус до вхідної порожнини 7 фільтра після завихрювача 10 перед кільцевою щілиною 8 і зорієнтовано по дотичній до вектору швидкості рідини. Розділова камера 11 з'єднана зі шламовим каналом 14, який забезпечено дросельним клапаном 15 у вигляді регульованої заслінки і закінчується зливом. Фільтр гідродинамічний прямоструминний працює таким чином. Рідина, що підлягає очищенню, надходить у корпус 1 через патрубок вводу 2, огинає обтічник 5 і потрапляє у вхідну порожнину 7, проходить через фільтроелемент 4 і, після очищення від забруднень, виходить у патрубок відводу 3. Забруднена частина потоку, що не пройшла через фільтроелемент 4, надходить у завихрювач 10, який дає їй обертальний рух. Обертово поступально рухаючись по вхідній порожнин7, рідина додатково фільтрується, і частина рідини, що залишилася у вигляді брудопотоку через кільцеву щілину 8 надходить в спірально-гвинтовий канал 9 брудопастки. Скинутий в спірально-гвинтовий канал 9 брудопотік здійснює складний рух, який складається з двох взаємно перпендикулярних векторів кутової швидкості, що представляють вихрове обертання щодо осі корпусу 1 і перпендикулярне йому обертання щодо осі спірально-гвинтового каналу 9. Це забезпечує повну зачистку каналу 9 по всьому периметру від скупчення відкладень бруду. Поперечний перетин спірально-гвинтового каналу 9 виконано за законом логарифмічної спі 5 ралі, що відповідає пропорційному збільшенню брудопотоку, що обертається. Брудопотік уздовж каналу 9 поступово надходить в розділову камеру 11 згущувача, яка звужується по ходу руху потоку. У камері 11 відбувається відділення надлишку рідини від брудопотоку за допомогою зворотного фільтроелемента 12. Цей надлишок рідини за рахунок перепаду тиску, що приводить до ефекту ежекції, потрапляє у вхідну порожнину 7 через зворотний канал 13, приєднаний після завихрювача 10 до вхідної порожнини 7 по дотичній до вектору швидкості рідини. Потік рідини зі зворотного каналу 13 змішується з вхідним потоком і проходить повторне очищення. Брудопотік, який не пройшов через зворотній фільтроелемент 12, потрапляє в шламовий канал 14, де він ущільнюється до консистенції шламу і через регульований дросельний клапан 15 прямує через злив в шламонакопичувач (не показано). Те, що фільтр забезпечено обтічником 5, створює необхідну швидкість руху рідини в робочій порожнині 6, найчастіше обтічник потрібен з метою підвищення швидкості, і підтримку необхідної її аксіальної компоненти уздовж всієї площі фільтроелемента 4. Це дозволяє помітно поліпшити показники тонкості очищення і ефект гідродинамічного змиву забруднень з поверхні фільтроелемента 4. Крім того, наявність обтічника 5 дозволяє зменшити довжину корпусу 1 фільтра за рахунок незначного збільшення його діаметру. Установка завихрювача 10 дозволяє створити обертання потоку рідини щодо осі корпусу 1 і поверхні фільтроелемента 4. Це покращує якість очищення рідини і вирішує питання видалення забруднень з поверхні фільтроелемента 4. Крім того, завихрювач 10 виключає скупчення забруднень і дозволяє очищати спірально-гвинтовий канал 9 брудопастки від брудопотоку. Постачання корпусу 1 кільцевою щілиною 8 дозволяє істотно обмежити витрати рідини, що потрапляє в брудопастку, а під'єднаний кільцевої щілини 8 до спірально-гвинтового каналу 9 ексцентрично по відношенню до центру його поперечного перетину дозволяє створити складне подвійновихрове обертання брудопотоку в каналі 9, що гарантує його автоматичне очищення та підвищення концентрації брудопотоку, ліквідує можливість закупорки каналу 9, покращує працездатність фільтра. 96546 6 Постійний перетин робочої порожнини 6, яка утворюється завдяки вибору належного діаметру обтікача, дозволяє створити необхідну швидкість руху рідини відносно фільтроелемента 4, що, у свою чергу, забезпечує максимальну тонкість очищення рідини на всій площі фільтроелемента 4 і покращує працездатність фільтра. Виконання збірного каналу 9 брудопастки спірально-гвинтової форми дозволяє поставити у відповідність зміну її поперечного перетину з об'ємом брудопотоку, що надходить поверх фільроелементу, при цьому спіраль виконана по логарифмічному закону з круглою формою її внутрішнього поперечного перетину, що істотно знижує її гідравлічний опір. Постачання згущувача шламу розділовою камерою 11, перетин якої звужується за рахунок встановленого з похилом зворотного фільтроелемента 12, дозволяє відокремити надлишки рідини від брудопотоку за допомогою зворотного фільтроелемента 12, що істотно знижує втрати робочої рідини на зливі і дозволяє повторно фільтрувати ці надлишки шляхом спрямування їх через зворотний канал 13 у вхідну порожнину 7 корпусу 1. За рахунок того, що зворотний канал 13 приєднано до вхідної порожнини фільтра 7 між завихрювачем 10 і кільцевою щілиною 8 по дотичній до вектору швидкості рідини, створюється перепад тиску, що приводить до ефекту ежекції рідини зі зворотного каналу 13 і полегшує рециркуляцію рідини у фільтрі. При цьому збільшується ефективність роботи фільтра. Те, що розділову камеру 11 згущувача шламу забезпечено шламовим каналом 14 з дросельним клапаном 15 у вигляді регульованої заслінки і сполучено із зливом, значно зменшує об'єм зливу, дозволяє регулювати концентрацію шламу і підвищувати її до необхідного рівня, що суттєво зменшує об'єми шламонакопичувачів і хвостосховищ. Таким чином, можна вважати, що запропонована конструкція фільтра гідродинамічного прямоструминного достатньо проста, має малий гідродинамічний опір і велику пропускну спроможність, забезпечує максимальну якість механічної очистки робочої рідини, дозволяє покращити ефективність фільтрації, суттєво зменшити викиди шламів і площі шламонакопичувачів, спростити експлуатаційне обслуговування, що в результаті може дати значний економічний ефект. 7 Комп’ютерна верстка А. Рябко 96546 8 Підписне Тираж 23 прим. Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601

Дивитися

Додаткова інформація

Назва патенту англійською

Hydrodynamic direct-flow filter

Автори англійською

Lytvynskyi Harri Hryhorovych, Kovaliov Hennadii Pavlovych, Finkelshtein Zelman Lazarovych

Назва патенту російською

Фильтр гидродинамический прямоточный

Автори російською

Литвинский Гарри Григорьевич, Ковалев Геннадий Павлович, Финкельштейн Зельман Лазаревич

МПК / Мітки

МПК: B01D 29/11, B01D 27/08

Мітки: фільтр, прямоструминний, гідродинамічний

Код посилання

<a href="https://ua.patents.su/4-96546-filtr-gidrodinamichnijj-pryamostruminnijj.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Фільтр гідродинамічний прямоструминний</a>

Подібні патенти